基于MIPv6-PMIPv6的移動性支持關鍵技術研究.pdf

1、全IP移動互聯(lián)網(wǎng)成為一個研究熱點,而移動性支持技術是全IP移動互聯(lián)網(wǎng)最為關鍵的支撐技術之一。基于IPv6移動互聯(lián)網(wǎng)的兩大基本支持協(xié)議——移動IPv6(Mobile Internet Protocol version6,MIPv6)和代理移動IPv6協(xié)議(Proxy MIPv6,PMIPv6),互聯(lián)網(wǎng)工程任務組(Internet Engineering Task Force,IETF)針對不同應用場景對其進行了研究和擴展。然而,MIPv6

2、/PMIPv6及其擴展協(xié)議仍無法有效解決移動互聯(lián)網(wǎng)異構化發(fā)展產(chǎn)生的諸多問題。為此,本論文以MIPv6/PMIPv6作為基本移動性支持協(xié)議,采用理論分析與具體試驗相結合的方法,對異構化移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的移動性支持關鍵技術進行了深入研究,形成如下創(chuàng)新性研究成果:
　　 1.提出一種基于多轉交地址(Multiple Care-of Address,MCoA)的模塊化移動性支持機制,實現(xiàn)了基于MIPv6的移動體在異構環(huán)境中的接入和移動。

3、該機制以模塊化的形式融合了移動性支持的主要功能:自適應的接入網(wǎng)絡選擇算法、優(yōu)化的切換觸發(fā)和基于MCoA的無縫切換。分析和相關試驗結果表明,該機制不僅能起到優(yōu)化垂直切換的作用,還能將基于IPv6的移動性支持協(xié)議應用于基于IPv4的接入網(wǎng)絡,是對全IP移動互聯(lián)網(wǎng)應用的探索性嘗試；
　　 2.提出一種基于網(wǎng)絡的無縫切換機制,以支持PMIPv6節(jié)點在異構無線網(wǎng)絡中的多接口接入和垂直切換。該機制保證了PMIPv6節(jié)點底層異構鏈路對上層應用

4、的透明。通過對PMIPv6協(xié)議進行工程設計,開發(fā)了基于PMIPv6的多接口支持機制。實驗結果表明,該PMIPv6配套協(xié)議能夠很好地支持基于網(wǎng)絡的無縫切換,也為PMIPv6在異構環(huán)境中的應用增添新的亮點；
　　 3.提出一種基于隧道分離的PMIPv6子網(wǎng)移動支持協(xié)議(Network basedNEMO,N-NEMO),以支持基于網(wǎng)絡的子網(wǎng)接入和移動。通過引入“隧道分離”機制,N-NEMO避免了嵌套子網(wǎng)引起的冗余隧道封裝,優(yōu)化了數(shù)據(jù)

5、轉發(fā)路徑。理論分析結果表明,該協(xié)議可以有效降低移動子網(wǎng)的切換時延和信令開銷,并能通過延遲綁定機制有效減少數(shù)據(jù)包丟失；
　　 4.提出一種基于混合MIPv6/PMIPv6的移動路由機制(Hybrid和Hybrid+),有效結合了MIPv6基于主機的全局移動優(yōu)勢以及PMIPv6基于網(wǎng)絡的本地移動優(yōu)勢:Hybrid機制采用了層次化的方式進行移動性管理；Hybrid+在Hybrid基礎上,融合了基于鏈路狀態(tài)和節(jié)點運動特征的協(xié)議選擇算法、

6、快速切換和預先認證等技術。分析和試驗結果表明,本文所提出的移動性支持機制不僅能支持節(jié)點的層次化全局移動,而且能夠采用適合移動節(jié)點的移動性支持協(xié)議來優(yōu)化其切換性能；
　　 5.結合MIPv6/PMIPv6的優(yōu)勢特征以及未來互聯(lián)網(wǎng)的設計理念,提出一種基于網(wǎng)絡的標識分離移動路由機制(Locator/ID Seperation based mobility managementprotocol,LIDS)。不僅包括單接口節(jié)點的水平切換,

7、還包括多接口節(jié)點的垂直切換。通過建立分析模型,對MIPv6、PMIPv6和LIDS機制的水平切換和垂直切換性能進行了分析。從切換性能角度看,LIDS繼承了PMIPv6基于網(wǎng)絡移動性管理的優(yōu)點。此外,由于比PMIPv6減少了信令交互,LIDS垂直切換過程中需要更少的異構網(wǎng)絡重疊區(qū)域進行切換準備。從協(xié)議效率的角度看,LIDS基于標識替換的方法未引入額外負荷,提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。該機制的研究是對在新型移動互聯(lián)網(wǎng)架構中進行移動性管理的進一步探索